Неавтоматизована розробка одно- і двосторонніх ПП включає (рис. 2) ряд ви- конуємих послідовно операцій і рішень, що приймаються залежно від результатів, одержаних після виконання деяких операцій.
Як видно із структурної схеми алгоритму, при сприятливому збігу обставин (проста електрична схема, конструктор має досвід розробки ПП і ін.) конструювання включає послідовне виконання операцій і мета досягається найкоротшим шляхом. Якщо ж електрична схема складна, конструктор не має досвіду, деякі попередні операції виконані неякісно і т. п., розробка ускладнюється за рахунок повторного або навіть багатократного виконання деяких операцій, що вводяться директивами алгоритму.
Структурна схема в компактній формі указує шлях, по якому конструктор повинен слідувати при розробці ПП. Конструювання розчленоване на ряд відносно простих операцій, що прискорює розробку.
Розглянемо основні з перерахованих на структурній схемі операцій.
1. Аналіз принципової електричної схеми має на меті:
а) встановити можливість об'єднання висновків в єдину зону електричного приєднання;
б) визначити порядок розташування друкарських провідників у вказаній зоні;
в) виявити сильноточечні лінії електричного зв'язку і скласти перелік таких
ліній;
Елементи на ПП розміщують, керуючись перетвореною принциповою схемою. Найшвидше і просто в умовах студентського проектування ЕРЕ можна розмістити, застосовуючи макетування з темплетами. Темплети вирізають з картону, на одній стороні якого наклеєна міліметрівка. Темплетам надають форму прямокутників і квадратів, розміри яких відповідають габаритним і настановним розмірам ЕРЕ в масштабі 2:1. На лицьовій стороні темплета зображають спрощено корпус і виведення ЕРЕ, указують його позиційне позначення, діаметр висновків.
Темплети розкладають на листі тетрадного паперу, що лініюється в клітку із стороною 5 мм, на якому виділена монтажна зона. Добившись прийнятного розміщення, темплети по черзі прибирають з листа, заздалегідь обвівши їх контури олівцем, монтажні отвори відзначають кулями діаметром 4 мм і на місці темплетів проставляють позиційні позначення ЕРЕ.
Даний спосіб аналогічний неавтоматизованому способу розміщення ЕРЕ, вживаному в КБ підприємств, з тим лише відмінністю, що в КБ звичайно застосовують темплети з тонкої листової сталі і магнітну планувальну плиту з координатною сіткою на її поверхні. Магнітне поле міцно утримує темплети на плиті, що дозволяє копіювати креслення безпосередньо з макету.
З'єднання на кресленні виконують відрізками прямих ліній, паралельними осями координат або складовими з ними кут, кратний 15°, і що проходять через центри монтажних отворів.
При трасуванні уточнюють взаємне положення ЕРЕ, добиваючись рівномірної щільності друкарських провідників. Якщо розробляється двостороння ПП, то на компонувальному кресленні з'єднання виконують своїм кольором для кожного печатного шару.
Не слід, якщо це Можливо, створювати на платі вузькі місця — ділянки, на яких ширина печатних провідників і зазори між ними мінімально допустимі, але також нераціонально залишати обширні ділянки, не зайняті ні провідним малюнком, ні ЕРЕ. Мініатюрність, технологічність, надійність — основні якості будь-якої ПП.
Конструювання елементів печатного малюнка полягає у визначенні ширини провідників, форми і розмірів контактних площадок. Ширину печатних провідників у вузьких місцях слід розраховувати, приймаючи щільність струму
Д/з: вивчити теоретичний матеріал.
Лекція 12
Тема: Конструкція пасивних елементів мікросхеми.
План
1. Основні відомості.
2. Комутаційні плати та пасивні елементи гібридних мікросхем та мікрозбірок.
Література:
1. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры. – М.: Высшая школа, 1989 - с.257 – 284
Після вивчення теоретичного матеріалу за даною темою студенти повинні:
Знати конструкцію пасивних елементів мікросхеми;
Вміти розробляти ескізи топології мікросхеми.
1. Основні відомості.
Широке використання РЕА відкрило великі можливості для науково-технічного прогресу, але призвело до ускладнення самої РЕА. Якщо професійний зв’язний приймач 20-х років складався з декількох десятків радіокомпонентів, то сучасний приймач, який приймає сигнали в широкому діапазоні частот без ручної підстройки гетеродина, має містити кілька тисяч дискретних компонентів.
Таке різке ускладнення апаратури збільшило її габарити, потужність, яку використовує, однак знизило надійність.
Це протиріччя призвело до пошуку нових методів конструювання РЕА, в результаті чого був розроблений метод з використанням мікросхем.
Кожна мікросхема представляє конструктивно закінчений прилад, який виконує в апаратурі окремі функції. Як й звичайна схема, яка побудована на окремих дискретних компонентах, повинна включати транзистори, діоди, резистори та конденсатори. Однак різниця складається в тому, що в мікросхемі всі або частина елементів зв’язані між собою та з’єднанні електрично так, що прилад розглядається як єдине ціле. Для отримання всіх елементів в мікросхемі широко використовують технологічні процеси, розроблені для виготовлення напівпровідникових приладів, а також плівкову технологію, що дозволила створити конструктивний елемент з новими якостями.
Апаратура, яка збудована на мікросхемах, у зрівняні з подібною апаратурою на дискретних компонентах має наступні основні переваги:
1) менші розміри апаратури;
2) найбільш низька вартість процесу виробництва;
3) підвищена надійність, що зменшує вартість експлуатації за рахунок скорочення простою апаратури.
Причини, які привели к цим перевагам, стануть знайомими після розгляду конструкції мікросхем.
По принципу побудови мікросхеми можна поділити на наступні основні типи.
1.1. Напівпровідникові інтегральні мікросхеми.
Такі схеми мають один кристал напівпровідникового матеріалу, в якому спеціальними технологічними методами виготовлені резистори та конденсатори разом з транзисторами та діодами і з’єднання між ними.
Для виготовлення можна прийти кремній, германій, арсенід галію та інші матеріали. Однак найбільше поширення отримали мікросхеми на основі кремнію.
